Гидропневматическая подвеска - что это такое? Описание и основные особенности

Главная »
Полезная информация »
Гидропневматическая подвеска - что это такое? Описание и основные особенности

Гидропневматическая подвеска - что это такое? Описание и основные особенности

Подвеска автомобиля является одним из тех узлов, который появился раньше других. То есть те самые узлы - кузов, тормоза, мотор и сама подвеска.. Конечно, сейчас от той самой первой конструкции почти не остался и следа, по крайней мере, в мире легковых авто, разве что грузовики и суперпрофессиональные джипы оснащаются подобными, но доработанными механизмами, так как никто для тяжёлых условий ничего не придумал. Перед легковушками же стоят другие задачи – обеспечить водителю и пассажирам одновременно комфортную, безопасную, а порой и спортивную езду.

Гидропневматическая подвеска относится к разновидностям подвески, в котором применяется система, основанная на гидропневматических упругих элементах. Гидропневматическую подвеску изобрела фирма Citroen, и впервые была применена на ситроеновских моделях в 1954 году. Современным развитием гидропневматической подвески является французская подвеска семейства Hydractive, уже третьего поколения, в которой доработаны и реализованы все ее лучшие качества. Также, «Гидропневмака» по лицензии применялась и другими автопроизводителями, такими, как Bentley, Rolls-Royce, Mercedes и др. В современной гидропневматической подвеске конструкция имеет автоматическое изменение работы и характеристик, то есть она представляет собой активную подвеску.

У данного типа подвесок куча достоинств. Но всё же, основными преимуществами «гидропневматики» являются, во-первых, их превосходная, «лимузинная» плавность хода, её сочетание с отличной управляемостью – вспомним любой Ситроен с подвеской Гидрактив, которая даёт возможность регулировать клиренс автомобиля - расстояния кузова между дорогой и его днищем, и его положения максимально вертикально или горизонтально по отношению к дорожному покрытию, эффективнейшее гашение колебаний, быстрая адаптация под стиль вождения каждого водителя. Есть, пожалуй, и минусы, их две и они большие – это ультрасложность механизма и его высокая стоимость. Они в итоге и становятся сдерживающими факторами большого массового применения этого типа подвески.

Сейчас эволюция гидропневматики Hydractive происходит по двум направлениям – 1) повышение надежности и 2) расширение функциональных способностей и возможностей. В этой статье механизм гидропневматической подвески рассматривается на примере подвески последнего, третьего по счёту поколения Hydractive. Гидропневматика Hydractive III включает в себя стойки для передней оси, гидропневматические цилиндры для задней, регуляторы жесткости, гидроэлектронный блок и систему управления.

Место резервуара рабочей жидкости находится прямо над гидроэлектронным блоком. Ситроен в подвеске Гидрактив 3 применяет рабочую жидкость LDS оранжевый цвета, которая сменила зеленая жидкость LHM.

Роль гидравлических цилиндров заключается в том, чтобы нагнетать жидкость в упругие элементы для обеспечения и регулирования клиренса, высоты положения кузова машины, и его положении перпендикулярно по отношению к дорожному покрытию. Гидроцилиндр системы снабжается поршнем, который имеет шток, соединенный с предназначенным для этого рычагом в подвеске. По своей конструкции задние гидропневматические цилиндры аналогичны передним (не забываем, что тут Гидрактив интегрирован в стойки), однако располагаются под горизонтальным углом.

«Гидропневматика» Hydractive третьей серии предоставляет:

Регулирование жесткости подвески происходит автоматически, и реализовано в версии подвески «Экстендед», то есть расширенной версии Hydractive под названием 3+. Здесь режимы жесткости изменение автоматически в зависимости от конкретного типа движения, то есть учитывается ускорение, движение по прямой, в поворотах, торможение и т.д. Для того чтобы «умная» автоматика приняла решения, ею учитываются такие факторы, как скорость машины, его ускорение, как продольное, так и поперечное, изменение высоты подвески, скорость вращения и угол поворота руля, увеличение или уменьшение тяги двигателя, изменение давления в тормозном механизме. Поэтому в жёстком режиме Ситроен С5 напоминает Пятёрку BMW, а в комфортном режиме имитирует Роллс-ройс! Далее в зависимости от конкретного условия мозги системы автоматически начинают воздействовать на электромагнитный клапан регулятора жёсткости, что переводит подвеску в спортивно-жёсткий или комфортно-мягкий режим. Жёсткость меняется как для отдельного упругого элемента при прохождении поворотов, так и всей системы во время прямолинейного движения.

Сравнение моделей

Перед покупкой автомобиля, стоит сравнить автомобиль Рено с его конкурентами и сделать правильный выбор, взвесив все "за" и "против"

Renault Sport

Новости Formula-1, интересные факты

Видео

Как работает новый высокоэффективный двигатель Renault new Energy Tce 90 engine

Материалы: http://reno.by/stati/234-gidropnevmaticheskaya-podveska

2 ≫

В конструкции гидропневматической подвески отсутствуют такие привычные упругие элементы, как пружины или торсионы. Их функцию выполняют гидропневматические сферы, заполненные газом и жидкостью, которые, в свою очередь, разделены между собой высокопрочной эластичной мембраной. Отработка неровностей дорожной поверхности происходит за счет такого свойства объема газа, как его сжатие под воздействием жидкости. Гидропневматическая подвеска является адаптивной и способна изм енять степень жесткости исходя из условий движения. Среди мировых производителей наибольших успехов в применении подобной схемы подвески на своих автомобилях достигла французская компания Citroen. Развитие ее фирменной системы Hydractive насчитывает несколько поколений, а история исчисляется с середины прошлого века.

Впервые подобный тип подвески был применен инженерами Citroen на задней оси автомобиля Traction Avantе в 1954 году. Позднее данная схема стала применяться в составе подвески всех колес на легендарных автомобилях Citroen DS. Фирменная адаптивная гидропневматическая подвеска Citroen Hydractive, созданная на базе предыдущих разработок, впервые была представлена в 1988 году на концепт-каре Activa.

I поколение

С 1990 года подвеска Hydractive 1 серийно устанавливалась на ряд автомобилей Citroen, включая модели Xantia и XM. Особенностью первых двух поколений было совмещение гидравлических магистралей тормозной системы, усилителя рулевого управления и подвески в один общий контур.

Было предусмотрено два режима:

Sport – режим жесткой подвески для динамичной езды
Auto – режим автоматического изменения жесткости подвески на основе показаний датчиков, учитывающих текущие параметры движения (датчика положения педали газа, угла поворота рулевого колеса, давления в тормозной системе и других)

II поколение

Модернизация затронула режим Auto, который был изменен на Comfort. Движение в комфортном режиме предполагало автоматическое кратковременное увеличение жесткости подвески при прохождении поворотов и ускорении в целях сохранения лучшей управляемости и динамики автомобиля.

Citroen XM 1995 года выпуска

Вторым нововведением было добавление в гидравлический контур дополнительного резервуара с запорным клапаном, что позволило длительное время сохранять высокое давление в системе. Заданная высота кузова поддерживалась в течение нескольких недель без запуска двигателя. Начиная с 1994-го года подвеска Hydractive 2 устанавливалась на модели Xantia, с 1995-го – на XM.

III поколение

Система Hydractive 3 устанавливалась с 2001-го года на автомобили Citroen C5 и обладала следующими отличительными особенностями:

Упрощена гидравлическая схема – тормозная система была выведена за пределы общего контура
Отсутствие функции ручного выбора режима работы подвески
Автоматическое уменьшение клиренса автомобиля на 15 мм от стандартного значения на скорости выше 110км/ч и увеличение дорожного просвета на 13 мм на скорости ниже 70 км/ч

Определение оптимальной высоты положения кузова при движении производится на основании показаний датчиков скорости и датчиков высоты положения передней и задней частей автомобиля.

Сitroen С5 Сrosstourer 2014 года выпуска

Улучшенная версия Hydractive 3 с индексом «+», применявшаяся с 2005 года на дорогих комплектациях Citroen C5 и в качестве стандартного оснащения модели С6, имела следующие отличия от базовой:

Водителю доступны два режима – Comfort (мягкая подвеска) и Dynamic (спортивный режим)
Более совершенный алгоритм определения оптимального дорожного просвета, использующий в своей основе такие показатели, как: текущая скорость автомобиля, высота передней и задней части кузова, скорость вращения и угол поворота рулевого колеса, продольное и поперечное ускорение, скорость перемещения подвески, положение дроссельной заслонки.

Современная система Hydractive состоит из следующих основных элементов:

Гидроэлектронный блок управления — гидротроник (1), регулирующий давление и количество жидкости в системе
Передние (2) и задние (5) гидропневматические элементы, выполняющие функцию демпфирующих и упругих элементов подвески
Передняя (3) и задняя (6) дополнительные гидропневматические сферы, регулирующие жесткость подвески
Передний (4) и задний (7) датчики высоты положения кузова
Встроенный интерфейс (8)
Датчик положения рулевого колеса (9)
Расширительный бачок с жидкостью (10)
Педаль акселератора (11)
Педаль тормоза (12)

Принцип работы подвески Hydractive основан на сжатии газа (азота), который закачан под давлением в объем верхней полости гидропневматической сферы (над мембраной) . Нижняя часть сферы под мембранной заполнена специальной жидкостью (маслом). Гидропневматическая сфера объединена с амортизатором и, таким образом, представляет собой единую конструкцию (стойку), выполняющую роль как упругого, так и демпфирующего элемента. Шток с поршнем амортизатора соединен с соответствующим рычагом подвески. При сжатии подвески, поршень движется вверх, оказывая воздействие на жидкость. Поскольку жидкость несжимаема, усилие передается далее на мембрану и на объем газа в сфере.

Газ «пружинит» и возвращает свой первоначальный объем, чем и обусловлено его применение в качестве упругого элемента. Гашение колебаний происходит за счет дросселирования потока жидкости, проходящей через клапан при перемещении поршня как в обычном амортизаторе. Изменение сечения электромагнитного клапана делает ход поршня «мягче» или «жестче», тем самым изменяя характеристики подвески.

На последнем поколении Hydractive 3 используется жидкость LDS (оранжевого цвета) на базе синтетических компонентов, в отличии от применявшегося в предшествующих генерациях минерального масла LHM (зеленого цвета). Новая жидкость обладает лучшими рабочими качествами и более долговечна. Замена необходима лишь раз в 5 лет или через 200 000 км.

Превосходная плавность хода
Отличная управляемость, в том числе на неровной дороге
Возможность изменения дорожного просвета
Автоматическая адаптация характеристик жесткости подвески под текущие условия движения
Возможность выбора желаемого режима работы подвески исходя из стиля вождения
Длительный срок службы гидропневматических элементов (до 25 0000 км пробега) и увеличенные интервалы обслуживания

Сложность конструкции
Высокая стоимость производства
Высокая стоимость обслуживания и ремонта

В связи со своей высокой стоимостью и сложностью изготовления гидропневматическая подвеска редко встречается на большинстве серийных автомобилей. В основном она применяется на автомобилях премиум-сегмента такими производителями, как, например, Bentley, Rolls-Royce и Mercedes-Benz. Одним из автомобилей, на котором уже много лет успешно применяется подобная схема подвески, является популярный во всем мире внедорожник класса «люкс» Lexus LX570. На последнем поколении Citroen C5 устанавливается обычная гидравлическая подвеска. Гидропневматические элементы были упразднены в целях снижения стоимости и повышения уровня доступности автомобиля. Помимо автомобилестроения гидропневматическая подвеска применяется также в шасси специальных машин и военной техники.

Материалы: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/podveska/gidropnevmaticheskaya-podveska-hydractive.html

3 ≫

Подвеска автомобиля это чуть ли не самая главная его часть. И она совершенствуется изо дня в день, с каждой новой более совершенной моделью машины. Хотя и первые модели обычной зависимой подвески встречаются сейчас очень часто. Ведь она проста и надежна – самый отличный вариант для грузовика и внедорожника, лучше не придумаешь. А для обычных седанов, что кататься просто по городу такая подвеска уже неактуально, легковой автомобиль должен обеспечивать мягкую комфортную и безопасную езду, а зависимая подвеска будет слишком жесткой в условиях города, особенно если машина не редко ездит на высоких скоростях.

Подвеска Hydractive 3

Подвеска hydractive 3 имеет массу преимуществ. В такой системе применяется технология, что была основана на гидропневматических упругих специальных элементах. Первая гидропневматическая подвеска была изобретена более 50 лет назад фирмой Citroen, и применена была на машинах той же фирмы. Самая современная модель подвеска hydractive 3 имеет все доработанные и улучшенные свои особенности и сейчас ее нередко используют такие компании как Bentley, Mercedes, Rolls- Roysи другие. “Гидропневма” имеет такие присущие только ей особенности:

Автоматическое управление жесткостью.
Управление дорожным просветом.
Возможность, при нужде, самому управлять выше перечисленным.

Достоинств как таковых, просто масса. Но основное – это, конечно же, невиданная плавность присущая разве что лимузинам и старым ГАЗ-21, на которых благодаря подвеске и массе не чувствовался даже железнодорожный переезд. Стоит вспомнить даже самые первые Ситроены, что были оснащены такой подвеской – они прекрасно управляемы и отлично переносили даже очень плохую дорогу.

Подвеска гидроактив дает возможность самостоятельно регулировать дорожный просвет, вертикальные и горизонтальные положения, чтобы максимально гасить удары от езды, умная адаптация под стиль вождения конкретного водителя.

Есть, конечно же и минусы. Их два: сверх сложность и огромная цена. Они, к сожалению, часто становятся решающими при выборе машины. Также интересны модели автомобилей имеющих комбинированную подвеску. Ситроеновцы научились совмещать свою гидроподвеску с остальными типами. К примеру, известная модель С5 имеет на передней оси гидро скрещенную с МакФерсон, а сзади с многорычажной подвеской.

Работа подвески Hydractive 3

Сейчас развитие hydractive проходит по двум траекториям – это расширение возможностей и повышение стойкости к повреждениям. Технически же гидроподвеска включает в себя следующие элементы: стойки переднего моста, цилиндры гидропневматики для заднего моста, электрические регуляторы жесткости и электронный блок управления. Также в эту систему входит и гидроусилитель руля. Раньше в гидроподвеску также встраивалась и тормозная система. Но начиная с третьего поколения тормозной контур проложен отдельно.

Для лучшего понимания уделим внимание конкретно каждому элементу. Первым будет гидроэлектронный блок, он отвечает за подачу и дозировку рабочей жидкости и регулировку давления во всей системе. В состав блока входит электромотор, поршневой насос, и контролирующие клапаны, блок управления, предохранительный клапан и запирающий клапан. Запорный клапан служит для того, чтобы при выключенном двигателе кузов не опускался ближе к земле. Непосредственно система контроля – это блок управления и электромагнитный клапан.

Рядом с электронным блоком управления расположился бачок с рабочей жидкостью. В него заливается интересная по цвету оранжевая жидкость. Теперь обратим внимание на стойку передней подвески. Она, кроме своего основного назначения имеет в себе еще и гидропневматический демпфирующий элемент, и гидроцилиндр. Также есть еще и амортизационный клапан, суть которого заключается в гашении колебаний кузова. Гидропневматический упругий узел внешне выглядит как металлическая сфера, внутри которой есть деления из многослойной мембраны. С двух сторон мембраны имеются рабочие вещества. С одной стороны, газ азот, который выступает упругим элементом, а с другой стороны жидкость, которая передает давление внутри системы. Упругие элементы, в последнем поколении такой подвески, есть на каждом колесе. Смысл этого в том, что таким образом осуществляется более широкая настройка жесткости подвески.

Далее рассмотрим гидравлические цилиндры. Они служат для нагнетания жидкости в упругие элементы, чтобы та регулировала дорожный просвет, положение кузова машины. Сам цилиндр имеет внутри себя поршень, в который встроен шток соединенный со специальным рычагом. Все гидравлические цилиндры одинаковые по всей подвеске, то есть имеют идентичную конструкцию, но передние располагаются горизонтально, а задние вертикально. Теперь рассмотрим работу регулятора жесткости. Он имеет встроенный электромагнитный клапан, который собственно и регулирует жесткость, несколько амортизационных клапанов и золотник. На корпусе регулятора жесткости закреплена сфера. Регулятор есть как на передней оси, так и на задней. Регулятор при переводе его в мягкий режим связывает между собой все упругие элементы подвески, за счет чего повышается давление и объем газа в системе. Когда водитель переводит тумблер в жесткий или спортивный режим, то регулятор наоборот изолирует друг от друга дополнительные сферы и задние цилиндры.

Устройство подвески Hydractive 3

Система управления

К системе управления можно отнести электронный блок управления и его исполнительные механизмы. Работа блока основывается на показании датчиков. Сенсоры входа и селектор выбора режимов работы относят к входным устройствам. Сенсоры нужны для того, чтобы преобразовывать различные характеристики и сигналы. В гидроподвеске применяется много разных датчиков: датчик положения кузова относительно дороги и датчик поворота руля. Датчик высоты кузова информирует ЭБУ (электронный блок управления) о среднем положении кузова относительно земли. Как правило, для адекватной работы ЭБУ на машину ставят несколько таких сенсоров. Датчик, как в принципе понятно из названия, следит за углом и направлением поворота руля, передает сведения в ЭБУ, а тот, в свою очередь, анализирует их. ЭБУ предоставляет автоматический режим работы подвески, но есть и селектор, с помощью которого можно самостоятельно выбирать высоту кузова и жесткость подвески. В работе блока управления подвески принимает участие также и ЭБУ самого двигателя и АБС (антиблокирующая система) тормозов, вместе они осуществляют более широкие задачи. Вот собственно и все, принцип работы гидроподвески полностью описан.

Гидропневматическая подвеска - что это такое? Описание и основные особенности

1 ≫